叢力群博士：作為鋼鐵業「大哥」，寶鋼智能製造之路如何走？

【編者按】：鋼鐵行業作為流程行業，在自動化應用方面居於各行業前列，但在工業機器人應用場景里卻不是最多的。基於與離散行業的大不相同，寶鋼（現在是寶武股份）作為鋼鐵行業的領軍者，它是如何理解智能製造的？以及如何規劃有效的技術路徑？

一、對智能製造的基本認識

需求分析——智能製造核心要素分析

總來來講，智能製造是一種快速提供承載個性化功能的高品質產品和服務的製造模式。菊粉具體分析來看，就是圍繞著「快速、柔性、質量、效率」等四個核心指標進行展開的，對於質量和效率指標，從傳統工業製造流程就要求越來越高，而隨著人們需求個性化的必然趨勢，如何滿足個性化需求（轉化為對工業企業的要求就是柔性和快速響應）。

如果在互聯網環境下理解智能製造（互聯網+製造），其核心即是融合和，將信息能力嵌入製造過程，通過信息技術提高傳統製造的智能化水平，滿足用戶需求從？二維向思維的

轉變。在信息通信研究院主導的工業互聯網產業聯盟（AII）的工業互聯網參考架構圖中明確，網路是基礎，數據是核心，安全是關鍵。

二、寶信推進智能製造的技術策略

在實踐中推進智能製造時，需要明確一個宗旨：即致力於「一切皆協同」。也就是說，協同是工業4.0的要義所在，協同貫穿在智慧製造的每一個環節，協同的需求無處不在，它至少包括：

• 設備互聯互通是協同；

• 多源數據集成應用是協同；

• 人與人之間、人與設備之間要協同；

• 企業內部各部門在流程上需要協同；

• 產業鏈上下游企業之間也需要基於價值共享的協同；

• ……

具體到寶鋼智慧製造中，存在著三個重要的協同領域：

1、單一基地中工序協同；

2、跨地域、多製造基地之間的協同製造；

3、跨企業供應鏈協同。

在實踐中，要時刻把握好兩條主線，即實物資產與數據資產的運營，可以從製造裝備智能化和企業大數據運用的迫切需求入手。

從裝備視角，即將智能工業機器人嵌入已有製造流程工序間，形成柔性的生產系統；另外在數據層面，將基於數據的智能嵌入已有管理流程各環節，形成敏捷的決策鏈條。

通過對智慧製造底層理念的把握，在實踐中就容易實現智能製造的路徑規劃。

• 步驟1：自動化的製造過程狀態的實時監測與控制，這一步已經在寶鋼中實現，自動化水平極高；

• 步驟2：以產品質量成本為主線的全面可視化設計，不可忽視的是，產品質量和成本仍然是企業特別關注的問題，這一步正在推進中；

• 步驟3：也就是在未來，要實現圍繞產品全生命周期的虛擬工廠構建和服務、維護等。值得一提的，可視化的內涵隨時間不斷演進，作為智能製造實踐水平的度量。

據叢力群博士紹，制定規劃后在實際推進中，要把握增量與存量相兼顧的差異化方法，其中有思想策略：

• 面向製造的現場裝備（存量資產）：以拾漏補缺為目標；

• 在線運行的業務系統，以持續優化為目標，不強調一步到位；

• 正在建設的數據系統，以互動創新為目標；

• 支撐運營的基礎設施，以兼前顧後為目標；

基於以上思想策略，著力於解決當前迫切需要解決的關鍵技術，開展適度前瞻性研究，探索長遠基礎性平台類和工具類產品開發。推進寶鋼智慧製造的五項工作：

系統架構設計——技術研究——軟體重構——解決方案——示範應用

三、鋼鐵製造過程機器人應用方案

鋼鐵行業不是一個大批量應用機器人的行業，因為鋼鐵製造主作業已經高度自動化，在工序銜接環節、輔助作業線還有很多人工作業崗位。明確機器人在鋼鐵製造環境中的應用場景，它適用於製造流程中高溫、高速、高粉塵、高強度、長周期工作環節，改善勞動條件。

如今工業機器人嵌入已有的鋼鐵製造流程，精確持久工作，構建柔性、穩定的製造環境，提高作業的一致化水平。也就是說，工業機器人（無人化裝備）嵌入製造流程，不僅替代人工作業，更是為組成靈活的生產系統。

下面簡單列舉幾個關鍵場景的應用：

• 高爐爐前作業自動化——危險性高、作業環境差、勞動強度大、是鋼鐵生產崗位最為惡劣的環節之一；

• 無人化製品倉庫——可用於精確定位、路徑優化等

• 框架車無人化駕駛——涉及到最前沿的無人駕駛技術和諸多技術領域，將有助於形成以框架為核心的廠內物流智能調度。

• 冷軋產線工業機器人應用

最後來看一下智能裝備涉及到的關鍵技術，對於大規模、連續化製造過程，裝備的無人化操作、智能化控制是智能製造和柔性生產的必要基礎。這裡的關鍵技術包括了先進感測技術和智能控制技術。如圖：

【造奇智能產業新媒體】：國內第一家正式成立並開展運營的智能製造產業新媒體機構，聚焦工業4.0與智能製造時代的價值創造，以「深度影響智能製造進程，守望智能製造產業成長」為使命，聯接產業企業、大學、研究機構、政府、資本等產業核心力量，通過創新和融合力量，提供深度觀察、行業洞見、豐富資訊於一體的原創型、產業新媒體平台。